皮带输送机是生产企业运输系统的主要输送设备，而托辊是影响输送机使用效果的关键部件。托辊质量的好坏直接关系到皮带输送机的运行状况和运行质量。据调查，我国目前使用的钢制托辊大多达不到国家标准规定的20000h的使用寿命。所以开发具有耐腐蚀、质量轻、启动电流小、能耗低的新型托辊，将会有良好的市场前景和巨大的经济效益。上海昱音机械在对传统钢制托辊研究的基础上，开发出一种新型的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)托辊，现将该托辊的选材、结构设计、装配工艺及应用情况作一介绍。
1、UHMWPE的特性
UHMWPE是一种线性结构、具有优异综合性能的热塑性工程塑料。它有如下优点：
(1)耐磨性好。UHMWPE的耐磨性位居塑料之冠，比碳钢、黄铜要高数倍，在一定分子量范围内其耐磨性还随着分子量增大而提高。
(2)自润滑性好。UHMWPE的摩擦系数比其它工程塑料小，是理想的自润滑材料。
(3)耐冲击性好。UHMWPE的冲击强度是目前塑料中最高的，在一定分子量范围内其冲击强度随分子量的增加而提高。
UHMWPE的这些优良性能使其成为新型托辊的首选材料。用其制成的托辊筒体可以减轻工作过程中的磨损、减少托辊与皮带的摩擦、缓解货物对输送带的冲击，使货物能平稳安全地传送。此外，其还具有质量轻、耐腐蚀且不易老化等特点。
2、新型UHMWPE托辊的结构设计
托辊主要由筒体、轴承座、轴承、密封件、润滑脂和轴组成，现在各行业应用最广泛的是金属托辊。图1为仅有迷宫密封的普通托辊，其筒体一般采用高频焊管加工而成。轴承座由钢板冲压而成，利用过盈配合与简体连接成一整体。轴承采用大游隙专用轴承，这种轴承能适用恶劣的运转条件，使用寿命大大高于普通轴承。

1-筒体；2-冲压轴承座；3-轴承；4-迷宫密封；5-弹簧卡圈；6-轴
图1 仅有迷宫密封的普通托辊结构

经大量实践证明，托辊的失效形式一般为轴承不能灵活运转。造成托辊轴承不能灵活运转的原因除了常规的疲劳失效外，固体颗粒、腐蚀性气体和液体的侵入也是极重要的因素。这些污染物一旦混入润滑脂内不但会与轴承发生磨料磨损，而且还会使润滑脂变质失效。所以，延长托辊寿命的核心是要有良好的密封装置来保证轴承的灵活性。
鉴于传统托辊存在的缺点，上海昱音机械设计出新型托辊密封结构，如图2所示。筒体用UHMWPE模压而成；轴承座用尼龙6(PA6)注射成型，用粘结剂将它与筒体粘结在一起；轴承选择防尘轴承；为了保证新型托辊的密封效果，采用三道密封结构，即在传统托辊迷宫密封的基础上增加了软垫防尘密封和附加密封。